Die Erfindung betrifft ein Gleitbrett mit mindestens einer, an einer beliebigen Stelle
des Gleitbretts zwischen seiner Oberflächenschicht und den darunterliegenden
Schichten angeordneten entropieelastischen Einlage. Gleitbretter im Sinne der Erfindung
können beispielsweise Ski oder Snowboards sein.
Während des Skilaufens beispielsweise werden aufgrund der Unebenheiten des
Untergrunds, über den der Ski gleitet, vom Ski aufgenommene Schwingungen
(Energiewellen) über die Bindungen auf den Skiläufer übertragen. Dies führt unter
anderem zu einer starken physiologischen Beanspruchung des Skiläufers sowie zu
negativer Beeinflussung der Fahreigenschaften. Um diese Beanspruchung zu vermindern,
sollten die von der Skischaufel über den Skivorderteil zur Skimitte verlaufenden
Schläge (Energiewellen) in möglichst vielen und unterschiedlichen Frequenzbereichen
gedämpft werden.
Grundsätzlich ist es bereits beispielsweise aus der EP 419 779 A1 bekannt, zur
Dämpfung von Schwingungen auf dem Skikörper eine Platte aus einer biegesteifen
Deckschicht und einer darunterliegenden weniger biegesteifen Zwischenschicht
aufzubringen. Zusätzlich ist bei einem hier vorbeschriebenen Ski bereits im Bindungsbereich
im Skikörper ein Absorber-Gleitstück aus einer entropieelastischen
Schicht oberflächennah eingefaßt.
Andererseits ist aus der DE 39 14 189 A1 bereits ein Herstellungsverfahren für einen
Ski beschrieben, bei dem ein sogenannter Schalenski hergestellt wird, der im
Bindungsbereich ebenfalls eine entropieelastische Dämpferschicht unterhalb der
Oberflächenschicht aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleitbrett derart weiterzubilden, daß seine Fähigkeit,
während des Skilaufs aufgenommene Schlagenergie (Energiewellen) zu absorbieren,
noch weiter verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einem gattungsgemäßen
Gleitbrett durch die kennzeichnende Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach
ist der Bereich der Oberflächenschicht, unter dem die entropieelastische Einlage
angeordnet ist, gegenüber der restlichen Gleitbrettoberfläche erhaben. Es wird hier
also eine im Vergleich zum übrigen Schichtaufbau dicke entropieelastische Schicht
vorgesehen, die eine entsprechende Elastizität aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den
Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
Demnach kann die als Reibungskörper wirkende entropieelastische Einlage zwischen
Obergurt und Oberflächenschicht angeordnet sein. Alternativ kann aber auch
der Obergurt bzw. können die Obergurte in den Bereichen der entropieelastischen
Einlage aufgenommen sein, so daß die entropieelastische Einlage in die ausgenommenen
Bereiche des Obergurtes bzw. der Obergurte hineinreicht.
Die entropieelastischen Einlagen können je nach gewünschtem Dämpfungsverhalten
des Gleitbretts auf diesem angeordnet sein. Dabei können die entropieelastischen
Einlagen beispielsweise ausgehend von der Mitte des Gleitbretts bis zu seiner
Spitze bzw. von der Mitte des Gleitbretts bis zu seinem Ende erstrecken.
Alternativ können die entropieelastischen Einlagen zu den Seitenwangen hin im
Bereich zwischen der Mitte und der Spitze des Gleitbretts sowie zwischen der Mitte
und dem Ende des Gleitbretts jeweils seitlich gegenüber der gedachten Mittellinie
des Gleitbretts angordnet sein. Grundsätzlich sind selbstverständlich auch Kombinationen
der vorgenannten Anordnungen möglich.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante können die entrpieelastischen
Einlagen sowohl im Randbereich der Oberfläche als auch im Bereich der
Seitenwangen angeordnet sein. Hier ergibt sich der Vorteil, daß neben den
Schwingungsdämpfungen Schläge beispielsweise durch einen anderen Ski oder
durch Kippstangen auf die Skioberkante gut gedämpft werden.
Vorteilhaft kann die mindestens eine entropieelastische Einlage ein so starkes
Rückstellverhalten aufweisen, daß sie nach dem Verpressen des Gleitbretts in einer
Form mit einer ebenen Oberfläche in den Bereichen, in denen sie angeordnet
ist, zu einer Auswölbung der Oberflächenschicht über die sonst ebene Gleitbrettoberfläche
hinaus führt. Somit kann aufgrund der entropieelastischen Einlagen ein
Gleitbrett mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur geschaffen werden.
Die entropieelastischen Einlagen können einseitig oder zweiseitig durch eine
Zwangsschicht abgedeckt sein. Eine derartige Zwangsschicht kann aus einer dünnen
Edelstahlschicht, einer dünnen Aluminiumschicht, einer entsprechend dünnen
Polyesterfolie, Epoxi-Fiberglas-Laminaten oder Epoxi-Carbon-Laminaten bestehen.
Die Zwangsschichten sind so dünn dimensioniert, daß die dreidimensionalen Auswölbungen
der Oberfläche im Bereich der entropieelastischen Schichten ohne entsprechende
Gegenstücke im Formdeckel, und somit nach dem Entformen aus dem
Formdeckel durch entsprechendes Auswölben der entropieelastischen Schicht von
selbst entstehen können.
Die entropieelastische Einlage kann aus natürlichen oder synthetischen Gummiwerkstoffen
bestehen. Der natürliche Gummiwerkstoff kann dabei aus einem mit 1
bis 10 Gewichtsprozent Schwefel versetztem Naturkautschuk bestehen. Der synthetische
Gummiwerkstoff kann aus einem Copolymerisat aus Styrol und Butadien
bestehen. Die entropieelastische Einlage kann aus einem Schaumstoff bestehen,
der aus einem natürlichen bzw. synthetischen Gummiwerkstoff hergestellt ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann die viskoelastische Dämpfungsschicht
auch aus einem gemischtzelligen Polyether-Urethan (PUR), wie es
beispielsweise unter dem Handelsnamen "Silomer ®" vertrieben wird, eingesetzt
werden.
Alternativ können die entropieelastischen Einlagen aus thermoplastischen Elastomeren
bestehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Skis,
- Fig. 2
- eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Skis,
- Fig. 3
- einen schematischen Schnitt durch eine Form und einen in
dieser angeordneten Ski während des Herstellverfahrens,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den Ski gemäß Fig. 3 nach Entnahme aus
der Form,
- Fig. 5
- und
- Fig. 6
- Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Skis, in denen die entropieelastischen
Schichten an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind und
- Fig.7
- einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Skis, sowie einen vergrößerten Ausschnitt
(Figur 7a),
- Fig. 8 und Fig.9
- schematische Schnittdarstellung durch nochmals andere
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Skis (mit entsprechend
vergrößerten Detaildarstellungen als Figur 8a und
Figur 9a).
In Fig. 1 ist ein an sich konventioneller Ski 10 im Schnitt dargestellt. Es handelt sich
hier um einen sogenannten Schalenski, der eine Oberflächenschicht 12 in Form
einer Schale abdeckt. Die Unterseite des Ski weist - wie üblich - eine Gleitfläche
20 und jeweils seitlich angebrachte Stahlkanten 22 auf. Im Inneren ist ein Kern 18
und ein Obergurt 14, der auch mehrschichtig ausgebildet sein kann, angeordnet.
Zur Herstellung des in den zuvor beschriebenen Teilen konventionellen Skis kann
beispielsweise auch die DE 39 14 189 A1 verwiesen werden. Der Obergurt 14 in
der Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht beispielsweise aus
Epoxi Fiberglas, Laminat oder Prepreg, Aluminium oder Epoxi Carbon Laminat oder
Prepreg. Zwischen dem Obergurt 14 und der Oberflächenschicht 12 ist ein entropieelastischer
Reibungskörper 16 angeordnet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einem Schaumstoff besteht, der auf der Basis eines synthetischen
Gummiwerkstoffes beispielsweise als Copolymerisat aus Styrol und Butadien hergestellt
wurde. Die entropieelastische Einlage ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
mittig angeordnet und verläuft, wie hier in der Schnittdarstellung nicht
näher der Fig. 1 zu entnehmen ist, von der Skimitte bis zur Skispitze. Dabei wölbt
sich die entropieelastische Schicht 16 nach außen aus. Das bedeutet, daß der Teil
der Oberflächenschicht 12, unter dem die entropieelastische Schicht 16 angeordnet
ist, nach außen hin ausgewölbt ist, sodaß ein über die Gleitbrettoberfläche hinausragender
erhabener Bereich entsteht.
Die Ausführungsform gemäß der Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß
Fig. 1. Hier ist allerdings der Obergurt 14 in dem Bereich, in welchem die
entropieelastische Schicht 16 angeordnet ist, unterbrochen, sodaß sich die entropieelastische
Schicht 16 zwischen dem Skikern 18 und der Oberflächenschicht 12
erstreckt.
Anhand der Figuren 3 und 4 können die Besonderheiten des Herstellverfahrens
eines erfindungsgemäßen Skis erläutert werden. Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt
durch einen Ski 10 während des Verpressens zwischen einem Formoberteil
24 und einem Formunterteil 26, bei dem zwischen der Oberflächenschicht 12 und
dem Kern, der in der Figur 3 nicht im einzelnen bezeichnet ist, eine entropieelastische
Einlage 16 angeordnet ist. Im Bereich der entropieelastischen Einlage 16 ist
der Obergurt 14 unterbrochen.
In der Figur 4 ist der mittels des Formvorgangs gemäß Fig. 3 hergestellte Ski nach
dem Entformen aus der Form 24, 26 dargestellt. Aufgrund des Rückstellverhaltens
der entropieelastischen Einlage ist die Oberflächenschicht 12 in dem Bereich, in
welchem der Obergurt 14 unterbrochen ist, nach außen gedrückt, sodaß eine entsprechende
hier dargestellte Erhöhung erzielt wird. Aufgrund des Rückstellverhaltens
der entropieelastischen Einlage kann somit eine mehr oder weniger starke Erhöhung
erzielt werden. Die so erzielte dreidimensionale Gestaltung der Oberfläche
des Ski kann dabei erzielt werden, ohne daß der Formdeckel des Oberteils der
Form 24 entsprechend dreidimensional gestaltet werden muß, was nach dem bisherigen
Stand der Technik notwendig war.
In den Figuren 5 und 6 sind Positionierungen für entropieelastische Schichten 16
auf dem Ski 10 gezeigt. In der Figur 5 ist beispielsweise jeweils eine entropieelastische
Einlage in der Symmetriemittellinie der Schicht im vorderen Teil des Skis und
im hinteren Teil des Skis angeordnet.
In Figur 6 wiederum ist ein Ski 10 dargestellt, bei dem die entropieelastischen Einlagen
16 zwischen der Oberflächenschicht und dem Kern seitlich im Bereich vor
und hinter der Bindung angebracht sind. Auf diese Weise wird neben der Schwingungsdämpfung
auch noch eine Dämpfung von Kantenschlägen erzielt.
Die entropieelastischen Einlagen können vorteilhaft aus leichten Schaumstoffen
bestehen, die aus natürlichen oder synthetischen Gummiwerkstoffen hergestellt
werden. Auch thermoplastische Elastomere lassen sich einsetzen. Durch Einsatz
dieser leichten Baustoffe kann das Gewicht der Ski deutlich verringert werden. Bislang
mußte man bei der dreidimensionalen Gestaltung von Oberflächen auf Prepregs
oder thermoplastische Kunststoffeinlagen mit entsprechend gestalteten
Formdeckeln zurückgreifen, wodurch ein Ski mit dreidimensional gestalteter Oberfläche
vergleichsweise schwerer baute.
In Figur 17 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Skis dargestellt,
bei dem der Obergurt 14 als Schale über den Kern 18 seitlich heruntergezogen
ist. Die entropieelastische bzw. viskoelastische Schicht 16 ist sowohl im
Randbereich der Oberfläche 13 wie auch im Bereich der Seitenwangen 10 angeordnet.
Der Vorteil dieser Ausführungsvariante besteht darin, daß neben der
Schwingungsdämpfung Schläge auf die Skioberkante, wie sie beispielsweise durch
einen Kanntenschlag mittels eines anderen Skis oder einer Kippstange auftreten
können, wesentlich besser gedämpft werden als bei einer Gestaltung, bei der die
entropieelastische Dämpfungsschicht nur an der Oberfläche im Bereich der Oberkante
angeordnet ist.
In den Figuren 8 und 9 sind Ausführungsvarianten gezeigt, in denen die Dämpfer
als zwangsschichtiges Dämpfungssystem ausgeführt sind. In der Ausführungsvariante
gemäß Figur 8 ist eine einseitige Zwangsschicht vorgesehen. Dort ist die
entropieelastische Schicht 16 durch eine oben liegende Zwangsschicht 23 zur
Oberfläche hin abgedeckt.
In der Ausführungsvariante gemäß Figur 9 ist die viskoelastische Schicht sowohl
oben mit der oben liegenden Zwangsschicht 23 wie auch unten über eine unten
liegende Zwangsschicht 24 abgedeckt.
Als Zwangsschichten lassen sich beispielsweise Schichten aus Edelstahl in Dicken
vom 0,025 mm, 0,038 mm, 0,051 mm, 0,127 mm oder 0,254 mm einsetzen. Ebenso
finden Schichten aus Aluminium Verwendung, die eine Schichtdicke von 0,127
mm, 0,203 mm, 0,254 mm oder 0,305 mm aufweisen. Auch Polyesterfolien mit einer
Stärke von 0,036 mm lassen sich einsetzen, ebenso Epoxi-Fiberglas-Laminate
oder Epoxi-Carbon-Laminate. Wesentlich ist es, daß die Rückstellkraft der viskoelastischen
Schicht trotz Zwangsschichten ausreicht, um nach der Entformung des
Ski die beabsichtigte dreidimensionale Ausformung zu erzielen. Die Zwangsschichten
müssen auf der anderen Seite so dünn gewählt werden, daß die dreidimensionale
Ausformung der Oberfläche im Bereich der viskoelastischen Schichten
auch mit Zwangsschichten ohne entsprechende Gegenstücke im Formdeckel, d.h.
nach dem Entformen, auftreten kann.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung bestehen die entropieelastischen
Dämpfungsschichten aus gemischtzelligem Polyether-Urethan (PUR). Ein derartiges
zelliges Polyether-Urethan ist unter dem Handelsnamen "Silomer®" bekannt.